JPS59102660A - Integrated control device of suspension and steering - Google Patents
Integrated control device of suspension and steeringInfo
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- JPS59102660A JPS59102660A JP21357182A JP21357182A JPS59102660A JP S59102660 A JPS59102660 A JP S59102660A JP 21357182 A JP21357182 A JP 21357182A JP 21357182 A JP21357182 A JP 21357182A JP S59102660 A JPS59102660 A JP S59102660A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60G—VEHICLE SUSPENSION ARRANGEMENTS
- B60G17/00—Resilient suspensions having means for adjusting the spring or vibration-damper characteristics, for regulating the distance between a supporting surface and a sprung part of vehicle or for locking suspension during use to meet varying vehicular or surface conditions, e.g. due to speed or load
- B60G17/02—Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means
- B60G17/04—Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means fluid spring characteristics
- B60G17/0408—Spring characteristics, e.g. mechanical springs and mechanical adjusting means fluid spring characteristics details, e.g. antifreeze for suspension fluid, pumps, retarding means per se
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ダンパ減衰特性もしくはばね特性の少なくと
もいずれか一方（以下サスペンション特性という）を可
変としたサスペンションと、ステアリングホイールに対
する転舵輪の回動比等（以下ステアリング特性という）
を可変としたステアリング装置とを備えた車両において
、とのサスペンション特性の制御に応じてステアリング
特性を制御するようにしたサスペンションとステアリン
グの総合制御装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides a suspension in which at least one of damper damping characteristics and spring characteristics (hereinafter referred to as suspension characteristics) is variable, and the rotation ratio of steered wheels relative to a steering wheel (hereinafter referred to as steering characteristics). )
The present invention relates to an integrated suspension and steering control device that controls steering characteristics in accordance with control of the suspension characteristics of a vehicle equipped with a steering device that has a variable steering system.
自動車のサスペンションにおいて、ダンパの減衰力を状
況に応じて制御するようにしたものが提案されている。2. Description of the Related Art Automobile suspensions have been proposed in which the damping force of a damper is controlled depending on the situation.
例えば実開昭５５−１０９００８ 号に示されている
ように、車速に応じて減衰力を変化させて常に好ましい
操縦特性を得るようにしたものが知られている。For example, as shown in Japanese Utility Model Application No. 55-109008, a vehicle is known in which the damping force is changed depending on the vehicle speed so as to always obtain favorable handling characteristics.
サスペンションはダンパとばねの組合せからなっており
、バネ特性を変化させて同様な操縦特性を得ることも考
えられる。これらは高速時にアンダーステア特性を強め
直進安定性を増し、低速時にアンダーステア特性を弱め
旋回性を増すことにより、車速の変化に応じされている
ように、操舵角と車速とからロール速度を検出して、ロ
ール速度が小さい時は全輪のばね定数を小さくしたり、
減衰力を弱くしたり、もしくはその両方によりサスペン
ション特性をソフト（以下これを全輪ソフトの状態とい
う）にして乗心地をよくし、ロール速度が大きい時は全
輪のばね定数を太き（したり、減衰力を強くしたり、も
しくはその両方によりサスペンション特性をハート（以
下これを全輪ハードの状態という）にして過度のロール
を防止するようにしたものが知られている。Suspensions consist of a combination of dampers and springs, and it is possible to obtain similar handling characteristics by changing the spring characteristics. These systems detect roll speed from the steering angle and vehicle speed in response to changes in vehicle speed by strengthening understeer characteristics at high speeds to increase straight-line stability, and weakening understeer characteristics at low speeds to increase turning performance. , when the roll speed is low, reduce the spring constant of all wheels,
The damping force is weakened, or both, to soften the suspension characteristics (hereinafter referred to as the all-wheel soft state) to improve ride comfort, and when the roll speed is high, the spring constants of all wheels are increased (thickened). It is known that the suspension characteristics are made hard (hereinafter referred to as "all-wheel hard state") to prevent excessive roll by increasing the damping force, increasing the damping force, or both.
サスペンション特性を変７ると操縦特性（操舵感覚）が
変わる。例えば、アンダーステア特性を強くすると操舵
力が大きく直進安定性がよくなり、アンダーステア特性
を弱くすると操舵力が小さく応答性、旋回性がよくなる
。Changing the suspension characteristics will change the steering characteristics (steering feel). For example, increasing the understeer characteristic will increase the steering force and improve straight-line stability, while weakening the understeer characteristic will decrease the steering force and improve responsiveness and turning performance.
また、全輪ソフトの状態にするとヨーイング力（車両を
旋回させようとする力）が発生しにくく応答性が鈍く安
定性がよくなるし、全輪ハードの状態にするとヨーイン
グ力が発生しやすく応答性がよ（なる。Also, when all wheels are in a soft state, yawing force (the force that causes the vehicle to turn) is less likely to be generated, resulting in slower response and better stability, while when all wheels are in a hard state, yawing force is more likely to be generated and responsiveness is improved. Gayo (Naru)
また、操縦特性はステアリング特性の変化によっても変
えることができる。例えば、パワーステアリングにおい
てはアシスト力（操舵補助力）を変えることにより、ま
たマニュアルステアリングにおいてはステアリングホイ
ール操舵角θＳと前輪転舵角θＦとの比θＦ／θＳ（以
下ステアリング回動比という）を変えることなどにより
、ステアリング特性を変化させ操縦特性を変えることが
できる。すなわち、パワーステアリングでアシスト力を
小さくした場合、またマニュアルステアリングでステア
リング回動比を小さく昧した場合には、操舵時の応答性
が鈍くなり操舵感覚は鏡型になり、その逆にパワーステ
アリングでアシスト力を大きくした場合およびマニュア
ルステアリングで前記比を大きくした場合には、操舵時
の応答性は鋭く操舵感覚は鋭敏になる。スに車速に応じ
ステアリング操作力を変え、高速でステアリングを重く
して直進安定性を増し、低速でステアリングを軽くして
旋回性をよくするようにしたものが知られて、いる。Further, the steering characteristics can also be changed by changing the steering characteristics. For example, in power steering, by changing the assist force (steering assist force), and in manual steering, changing the ratio θF/θS (hereinafter referred to as steering rotation ratio) between steering wheel steering angle θS and front wheel turning angle θF. The steering characteristics can be changed to change the handling characteristics by, for example, changing the steering characteristics. In other words, if the assist force is reduced with power steering, or if the steering rotation ratio is reduced with manual steering, the response during steering becomes dull and the steering sensation becomes mirror-like; When the assist force is increased or when the ratio is increased in manual steering, the response during steering becomes sharp and the steering sensation becomes sharp. There is a known vehicle that changes the steering force depending on the vehicle speed, making the steering heavier at high speeds to improve straight-line stability, and lightening the steering at low speeds to improve turning performance.
以上述べたように、従来提案されているこの種の操縦特
性制御装置においては、サスペンション特性もしくはス
テアリング特性を別個に制御することにより、直進安定
性、応答性、旋回性、乗り心地、ロール防止等の制御を
行なっている。As described above, in this type of steering characteristic control device that has been proposed in the past, by separately controlling suspension characteristics or steering characteristics, straight-line stability, responsiveness, turning performance, ride comfort, roll prevention, etc. is under control.
ところで、サスペンション特性の変化により生じる操縦
特性の変化は、応答性の鋭さおよびステアリング操舵力
の大きさの変化として表わすことができるし、ステアリ
ング特性の変化により生じる操縦特性の変化も、同様に
、応答性の鋭さおよびステアリング操舵力の大きさの変
化として表わすことができる。By the way, a change in steering characteristics caused by a change in suspension characteristics can be expressed as a change in the sharpness of the response and a change in the magnitude of the steering force, and a change in steering characteristics caused by a change in the steering characteristics can also be expressed as a change in the response. It can be expressed as a change in the sharpness of the steering force and the magnitude of the steering force.
すなわち、操縦特性の変化としては、同じ現象として現
われるのである。このことを考えると、サスペンション
特性の変化とステアリング特性の変化の両方を組み合わ
せ制御すれば、前記の操縦特性を助長しさらに大きくし
たり、相殺し変化を小さくしたりすることができ、種々
な操縦特性を有する車が得られ、運転者の感覚や好みに
よって異なる種々の要求等に容易に対応できるという利
点がある。In other words, changes in handling characteristics appear as the same phenomenon. Considering this, if both changes in suspension characteristics and changes in steering characteristics are controlled in combination, it is possible to enhance the above-mentioned handling characteristics and make them even larger, or offset them and reduce the changes, allowing various maneuvers to be achieved. This has the advantage that a vehicle with unique characteristics can be obtained, and that it can easily meet various demands that vary depending on the senses and preferences of the driver.
本発明は上記事情に鑑み、サスペンションの可変ダンパ
もしくはエアばねの特性を変化させることによるサスペ
ンション特性制御と同時に、ステアリング特性も制御し
てサスペンション特性とステアリング特性を組み合わせ
た種々の操縦特性が得られるようにしたサスペンション
とステアリングの総合制御装置を提供することを目的と
する。In view of the above circumstances, the present invention is designed to control suspension characteristics by changing the characteristics of the variable damper or air spring of the suspension, and at the same time control the steering characteristics so that various maneuvering characteristics can be obtained by combining the suspension characteristics and the steering characteristics. The purpose is to provide a comprehensive control system for suspension and steering.
本発明によるサスペンションとステアリングの総合制御
装置は、ザスペンションユニットのダンパ減衰力または
エアばね等のばね定数の少なくともいずれか一方を全輪
同時に変化させてサスペンション特性を全輪ハードもし
くは全輪ソフトの状態に可変制御すると同時に、ステア
リング装置のステアリングホイールに対する転舵輪の回
動比（ステアリング特性）も制御して、サスペンション
特性とステアリング特性とを組み合わせて制御を行うよ
うにしたことを特徴とする。The integrated suspension and steering control device according to the present invention simultaneously changes at least one of the damper damping force of the suspension unit or the spring constant of the air spring, etc. for all wheels, thereby changing the suspension characteristics to an all-wheel hard state or an all-wheel soft state. At the same time, the rotation ratio of the steered wheels to the steering wheel of the steering device (steering characteristics) is also controlled, and the suspension characteristics and the steering characteristics are combined to perform control.
本発明によれば、サスペンション特性制御に応じてサス
ペンション特性が全輪バートモしくは全輪ソフトの状態
に変化するがこの変化によって生じる操縦特性（操舵感
覚）の変化をステアリング特性の変化により助長したり
相殺したりする。ことができ種々の操縦特性を得ること
ができる。According to the present invention, the suspension characteristics change to all-wheel bad mode or all-wheel soft condition in response to suspension characteristic control, and changes in steering characteristics (steering sensation) caused by this change are promoted by changes in steering characteristics. or cancel each other out. It is possible to obtain various handling characteristics.
具体的には、サスペンション特性が運転者の選択自在な
マニュアルスイッチ操作等により、もしくは運転状態（
例えば、操舵角、車速、荷重等）に応じて自動制御によ
り全輪ハードもしくは全輪ソフトの状態に切換可能であ
る場合、この切換えと同時にステアリング特性も変化さ
せることにより、サスペンション特性の変化を人間の感
覚として運転者にはっきり感じさせるか、感じさせない
かの２通りの操縦特性が得られる。Specifically, the suspension characteristics can be controlled by the driver's choice of manual switch operation, or by adjusting the driving conditions (
For example, if it is possible to automatically switch between all-wheel hard or all-wheel soft depending on the steering angle, vehicle speed, load, etc., then by changing the steering characteristics at the same time as this switching, changes in suspension characteristics can be controlled manually. Two types of handling characteristics can be obtained: either the driver can clearly feel it, or he can't feel it.
例えば、サスペンション特性が全輪ソフトの状態の時ス
テアリングホイール操舵角（θＳ）に対する前輪（通常
は前輪であるが後輪の場合もある）転舵角（θＦ）の回
動比（θＦ／θＳ）を小さくし、逆に全輪ハードの状態
の時前記回動比（θＦ／θＳ）を大きくするように設定
することにより、サスペンション特性の変化を運転者に
はっきり感じさせるようにする場合がある。For example, when the suspension characteristics are all-wheel soft, the rotation ratio (θF/θS) of the steering angle (θF) of the front wheels (usually the front wheels, but sometimes the rear wheels) to the steering wheel steering angle (θS) By setting the rotation ratio (θF/θS) to be small, and conversely increasing the rotation ratio (θF/θS) when all wheels are in a hard state, the change in suspension characteristics may be clearly felt by the driver.
サスペンション特性により全輪ソフトの状態の時は、路
面の凹凸による振動をサスペンションでよく吸収するた
め乗り心地がよ（なるが、旋回時のヨーイング力を発生
させる車のタイヤが路面より受ける力も吸収するためと
いうことでわかるように、外乱に対しそれを吸収するの
で操縦特性にあまり影響を与えない、すなわち安定性が
よいと言える。このように全輪ソフトの時は乗り心地が
よくなると同時に安定性に優れ応答性を抑えた操縦特性
となり、これに応じてステアリング特性であるステアリ
ング回動比を小さくすることで、全輪ソフトによる乗り
心地のよさは維持しながら、安定性がさらに優れ応答性
はさらに抑えた操縦特性を得ることができる。逆に全輪
ハードにすると、路面の凹凸や外乱が伝わりやすく、旋
回時のヨーイング力も発生しやすくなり、応答性に優れ
るが安定性および乗り心地を犠牲にした特性となるが、
同時にステアリング回動比を大ぎくすることで乗り心地
は変化しないが応答性がさらに優れ安定性はさらに抑え
た操縦特性を得ることができる。Due to the suspension characteristics, when all wheels are in a soft state, the suspension absorbs vibrations caused by uneven road surfaces, resulting in a more comfortable ride. As you can see, since it absorbs disturbances, it does not affect the handling characteristics much, which means it has good stability.In this way, when all wheels are soft, the ride comfort is improved and at the same time stability is improved. The steering characteristics are excellent and responsive, and by reducing the steering rotation ratio accordingly, while maintaining the ride comfort provided by all-wheel soft steering, the vehicle has even better stability and responsiveness. You can obtain even more controlled handling characteristics.On the other hand, if you make all wheels hard, road surface irregularities and external disturbances are more likely to be transmitted, and yawing force is also more likely to be generated when turning.This results in excellent responsiveness, but at the expense of stability and ride comfort. The characteristics are as follows.
At the same time, by increasing the steering rotation ratio, ride comfort remains the same, but it is possible to obtain handling characteristics with better responsiveness and even less stability.
すなわち、サスペンション特性の変化による乗り心地変
化はそのまま維持するが、操縦特性の変化をステアリン
グ特性によりさらに顕著に運転者に感じさせることがで
きる。なお、全輪ソフトの状態は未舗装路等凸凹の多い
路面走行に適し、全輪ハードの状態は舗装路等平担な路
面走行に適しているということかできる。In other words, changes in ride comfort due to changes in suspension characteristics are maintained, but changes in handling characteristics can be made more noticeable to the driver due to changes in steering characteristics. It can be said that the all-wheel soft state is suitable for driving on uneven surfaces such as unpaved roads, and the all-wheel hard state is suitable for driving on flat roads such as paved roads.
また前記の場合とは逆に、サスペンション特性が全輪ソ
フトの状態の時ステアリング回動比を大きくし、全輪ハ
ードの状態の時前記回動比を小さくするように設定して
、サスペンション特性による全輪ソフトの状態と全輪ハ
ードの状態とを切換えることにより、乗り心地、応答性
、安定性等が変化するが、ステアリング特性変化により
、乗り心地変化はそのまま維持して、応答性および安定
性の変化を運転者にあまり感じさせないようにすること
もできる。Also, contrary to the above case, when the suspension characteristics are all-wheel soft, the steering rotation ratio is set to be large, and when all wheels are hard, the steering rotation ratio is set to be small. By switching between all-wheel soft state and all-wheel hard state, ride comfort, responsiveness, stability, etc. will change, but due to changes in steering characteristics, the change in ride comfort will be maintained and responsiveness and stability will be improved. It is also possible to make the change so that the driver does not feel it so much.
以下図面によって、本発明の実施例を詳細に説明する。Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
第１図は本発明の実施例による総合制御装置を備えた自
動車の例を示すものであり、車速センサ３１もしくはマ
ニュアルスイッチ３２もしくはその両方からの入力にも
とづいて、ダンパ減衰力を変化させるソレノイド２１ｂ
１２２ｂもしくはバネ特性を変化させるソレノイド２１
ａ、２２ａ もしくはその両方を作動させる出力をコ
ントローラ３０より出すことにより、サスベンンヨン特
性を変化させ、同時にコントローラ３０よりステアリン
グ減速装置５０のギヤ比を変化させる出力を送り出して
ステアリング特性を変える。FIG. 1 shows an example of an automobile equipped with a comprehensive control device according to an embodiment of the present invention, in which a solenoid 21b changes damper damping force based on input from a vehicle speed sensor 31, a manual switch 32, or both.
122b or solenoid 21 that changes the spring characteristics
A, 22a, or both of them are output from the controller 30 to change the suspension characteristics, and at the same time, the controller 30 outputs an output to change the gear ratio of the steering speed reduction device 50 to change the steering characteristics.
第２図は本発明による実施例の主要系統図を示し、ステ
アリングホイール１により回転される上側ステアリング
シャツ）２ａはステアリング減速機５０、下側ステアリ
ングシャフト２ｂおよびジヨイント３，４を介してピニ
オン５に連結されていて、ステアリングホイールｌの回
転はステアリング減速機５０により減速された後ピニオ
ン５を回転させる。FIG. 2 shows a main system diagram of an embodiment according to the present invention, in which the upper steering wheel 2a rotated by the steering wheel 1 is connected to the pinion 5 via the steering reducer 50, the lower steering shaft 2b and the joints 3 and 4. The rotation of the steering wheel l is decelerated by the steering speed reducer 50 and then rotates the pinion 5.
このピニオン５はラック６に噛合され、このラック６の
両端には軸７ａ、７ｂを中心に回動可能に支持されたナ
ックルアーム８ａ、８ｂに係合されたタイロッド９ａ
、９ｂが連結されている。ピニオン５の回転がラック６
を図中左右方向に動かせ、タイロッド９ａ、９ｂを介し
てナックルアーム３ａ、８ｂを回動させ、操舵輪（一般
には前輪）１．ｏａ、１０ｂ に舵角を与える。This pinion 5 is meshed with a rack 6, and tie rods 9a are engaged with knuckle arms 8a, 8b which are rotatably supported at both ends of this rack 6 around shafts 7a, 7b.
, 9b are connected. Rotation of pinion 5 is rack 6
The knuckle arms 3a, 8b are rotated via the tie rods 9a, 9b, and the steered wheels (generally the front wheels) 1. Give the steering angle to oa and 10b.
上記ステアリング減速機５０はコントローラ３０よりの
出力により上側ステアリングシャツ）２ａの回転を、下
側ステアリングシャフト２ｂに対し減速もしくは直結し
て伝え、ステアリング特性を変えようとするもので、詳
細は図中の拡大図に示す。上側ステアリングシャツ）２
ａの下端部にはギヤ５１ａ（歯数： Ｚｌ）と外歯スプ
ライン５１ｂとを有し、ギヤ５１ａは固定シャフト５９
上を自由に回転する第１歯車体５２上のギヤ５２ａ （
歯数：ｚ２）と噛合し、さらに歯車体５２上のもう一つ
のギヤ５２ｂ （歯数：ｚ３）は、下側ステアリングシ
ャフト２ｂ上で回転し外側スプライン５３ｂとギヤ５３
ａを有する第２歯車体５３のギヤ５３ａ（歯数：２４）
と噛合する。このため上側ステアリングシャフト２ａ端
のギヤ５１ａから第２歯車体５３のギヤ５３ａまで回転
が伝わると、減速比：（ｚ１／ｚ２） Ｘ（ｚ３／ｚ
４）となる減速が行なわれる。下側ステアリングシャツ
）２ｂの上端部にも外歯スプラインを有し上側ステアリ
ングシャツ）２ａと軸心が一致しており、これら上側ス
テアリングシャフト上の外歯スプライン５１ｂ１下側ス
テアリングシヤフト上の外歯スプライン５４ｂおよび第
２歯車体のスプライン５３ｂはこの順に隣接して、しか
も同一諸元で同一軸心上にあるため、このスプラインと
噛合する内歯スプラインを有するスリーブ５５は上記３
つのスプラインのいずれとも噛合し、しかもこれらのス
プライン上を図中上下方向に摺動可能となっている。一
方、このスリーブ５５の外周上に設けた溝５５ａに減速
機ケース６０内を図中上下に摺動可能なシャフト５６の
突起（フォーク）５６ａが嵌合し、シャフト５６の上下
に合わせスリーブ５５も上下する。さらに１このシャフ
ト５６はスプリング５７によって図中下方に付勢されて
おり、コントローラ３０よりの出力３０ｇによってソレ
ノイド５８が励磁されるとこのスプリング５７の付勢力
に打ち勝ってシャフト５６が上方に引き上げられ、ソレ
ノイド５８が消磁されると下方に下げられる。よってソ
レノイド５８の励磁および消磁によりスリーブ５５は上
下し、スリーブ５５が上方へ動く、すなわちこの図でソ
レノイド５８が励磁されるとスリーブ５５の内歯スプラ
インは上側ステアリングシャツ）２ａの外歯スプライン
５１ｂと下側ステアリングシャツ）２ｂの外歯スプライ
ン５３ｂの両方と同時に噛合して上下ステアリングシヤ
フトを直結する。ソレノイド５８が消磁されるとスプリ
ング５７の力でシャフト５６およびスリーブ５５は図中
下に下がり゛、スリーブ５５の内歯スプラインは、第２
歯車体５３の外歯スプライン５３ｂと下側ステアリング
シャツ）２ｂの外歯スプライン５４ｂの両方と同時に噛
合して、ステアリングホイールの回転は図示のギヤ列に
より減速比：（ＺＩＡ２）Ｘ（Ｚ３／Ｚ４）の減速がな
されピニオン５を回転する。以上のように、コントロー
ラ３０よりの出力３０□によりソレノイド５８を消・励
磁して、ステアリング回動比を変えステアリング特性を
変化させることができる。The above-mentioned steering speed reducer 50 transmits the rotation of the upper steering shaft 2a to the lower steering shaft 2b by decelerating or directly connecting it with the output from the controller 30, and changes the steering characteristics.Details are shown in the figure. Shown in enlarged view. Upper steering shirt) 2
The lower end of a has a gear 51a (number of teeth: Zl) and an external spline 51b, and the gear 51a is attached to a fixed shaft 59.
The gear 52a (
Another gear 52b (number of teeth: z2) on the gear body 52 rotates on the lower steering shaft 2b and engages with the outer spline 53b and the gear 53.
Gear 53a of second gear body 53 having a (number of teeth: 24)
mesh with. Therefore, when rotation is transmitted from the gear 51a at the end of the upper steering shaft 2a to the gear 53a of the second gear body 53, the reduction ratio: (z1/z2)
4) The deceleration is performed as follows. There is also an external tooth spline at the upper end of the lower steering shirt) 2b, and its axis is aligned with the upper steering shirt) 2a, and these external tooth splines 51b1 on the upper steering shaft1 external tooth splines on the lower steering shaft 54b and the spline 53b of the second gear body are adjacent in this order and have the same specifications and are on the same axis, so the sleeve 55 having the internal spline that meshes with this spline is
It meshes with any of the three splines, and can slide on these splines in the vertical direction in the figure. On the other hand, a protrusion (fork) 56a of a shaft 56 that can slide vertically in the reducer case 60 in the figure is fitted into a groove 55a provided on the outer periphery of the sleeve 55, and the sleeve 55 is also aligned vertically with the shaft 56. Go up and down. Further, the shaft 56 is urged downward in the figure by a spring 57, and when the solenoid 58 is excited by the output 30g from the controller 30, the shaft 56 is pulled upward by overcoming the urging force of the spring 57. When the solenoid 58 is demagnetized, it is lowered downward. Therefore, the sleeve 55 moves up and down by the energization and demagnetization of the solenoid 58, and the sleeve 55 moves upward. In other words, when the solenoid 58 is energized in this figure, the internal spline of the sleeve 55 is connected to the external spline 51b of the upper steering wheel 2a. Both of the external splines 53b of the lower steering shirt 2b are engaged simultaneously to directly connect the upper and lower steering shafts. When the solenoid 58 is demagnetized, the force of the spring 57 causes the shaft 56 and the sleeve 55 to move downward in the figure, and the internal spline of the sleeve 55
Both the external spline 53b of the gear body 53 and the external spline 54b of the lower steering shirt 2b mesh simultaneously, and the rotation of the steering wheel is controlled by the gear train shown in the diagram at a reduction ratio: (ZIA2)X(Z3/Z4) The speed is reduced and the pinion 5 is rotated. As described above, the solenoid 58 is deenergized and energized by the output 30□ from the controller 30, so that the steering rotation ratio can be changed and the steering characteristics can be changed.
一方、上記コントローラ３０には電源よりの入力の外、
マニュアル操作により切換可能とする場合のマニュアル
スイッチ３２よりの入力３”Ｏａおよび本実施例として
舵角センサ３３よりの入力３０ｈ車速センサ３１より、
の入力３０ｆ（以上の入力をいくつか選択してもよい）
が入力され、これらの入力に基づきサスペンション特性
を変化させる信号３０ ｂ −ｔ３０Ｃ２３０ｄおよび
３０ｅを出力し、この出力と同時にステアリング特性を
変化させる前述の信号３０ｇを出力する。On the other hand, the controller 30 receives input from the power supply as well as
Input 3"Oa from manual switch 32 when switching is possible by manual operation, input 30h from steering angle sensor 33 in this embodiment, and input 30h from vehicle speed sensor 31.
Input 30f (you may select some of the above inputs)
is input, and outputs signals 30b-t30C230d and 30e that change the suspension characteristics based on these inputs, and simultaneously outputs the aforementioned signal 30g that changes the steering characteristics.
具体的には、ステアリング特性は上述の通りであり、サ
スペンション特性に関しては、例えば空気ばね２１，２
２のばね特性を変えるにはコントローラ３０よりの出力
３０ｂ。Specifically, the steering characteristics are as described above, and regarding the suspension characteristics, for example, the air springs 21, 2
To change the spring characteristics of 2, use the output 30b from the controller 30.
３０Ｃによりソレノイド２１ ａ 、２２ａを励磁また
は消磁して、アクチュエータ２１Ａ。The actuator 21A is activated by energizing or demagnetizing the solenoids 21a and 22a by the actuator 30C.
２２Ａとの連絡を０Ｎ−ＯＦＦさせることにより行ない
、ダンパの減衰特性を変えるにはコントローラ３０より
の出力３０ｄ 、３０ｅによりソレノイド２１ｂ、２２
ｂを励磁または消磁して、ダンパ特性を決めるオリフィ
スサイズを変化させることにより行なう。To change the damping characteristics of the damper, outputs 30d and 30e from the controller 30 are used to turn the solenoids 21b and 22A on and off.
This is done by energizing or demagnetizing b and changing the orifice size that determines the damper characteristics.
以上のようにして、舵角（もしくは荷重、車速等の走行
状態）に応じ自動でもしくはマニュアルスイッチ操作に
もとづき、コントローラによるサスペンション特性変化
に追従したステアリング特性制御が可能になる。As described above, it is possible to control steering characteristics that follow changes in suspension characteristics by the controller, either automatically or based on manual switch operation depending on the steering angle (or driving conditions such as load and vehicle speed).
第３図は本発明による実施例の制御回路を示すものであ
り、マニュアルスイッチによりサスペンション特性が選
択自在となっている場合を示す。マニュアルスイッチ３
２がＯＦＦの時（図示の状態）はＯＦＦ信号がコントロ
ーラ３０に入力３０ａされ、このコントローラ３０より
ＯＦＦ信号が前輪サスペンション２３への出力３０ｂ
、３０ｄおよび後輪サスペンション２４への出力３０Ｃ
２３０ｅとして送られて、前後輪サスペンション２３．
２４のばね特性を変化させるソレノイド２１ａ。FIG. 3 shows a control circuit according to an embodiment of the present invention, and shows a case where suspension characteristics can be freely selected by a manual switch. manual switch 3
2 is OFF (state shown), an OFF signal is input 30a to the controller 30, and the OFF signal is output 30b from the controller 30 to the front wheel suspension 23.
, 30d and output 30C to rear wheel suspension 24
230e, front and rear wheel suspension 23.
Solenoid 21a changes the spring characteristics of 24.
２２ａもしくは減衰特性を変化させるソレノイド２１ｂ
、２２ｂもしくはその両方を消磁する。マニュアルスイ
ッチ３２がＯＮの時は、上記の場合と逆で前後輪サスペ
ンション２３゜２４のばね特性を変化させるソレノイド
２１ａ。22a or solenoid 21b that changes the damping characteristics
, 22b, or both. When the manual switch 32 is ON, the solenoid 21a changes the spring characteristics of the front and rear wheel suspensions 23 and 24 in the opposite way to the above case.
２２ａもしくは減衰特性を変化させるソレノイド２１ｂ
、２２ｂもしくはその両方を励磁する。本実施例にお
いては、ばね特性を変化させるソレノイド２１ａ、２２
ａが消磁の時ばね定数を大きく励磁の時小さくするよう
に綬定され、減衰特性を変化させるソレノイド２１ｂ、
２２ｂは消磁の時減衰カを大きく励磁の時小さくするよ
うに設定されている。そのため、マニュアルスイッチ３
２がＯＦＦの時全輪ハードの状態になり、マニュアルス
イッチ３２がＯＮの時全輪ソフトの状態になる。22a or solenoid 21b that changes the damping characteristics
, 22b, or both. In this embodiment, the solenoids 21a and 22 that change the spring characteristics are
a solenoid 21b whose spring constant is set to be large when demagnetized and small when energized, and which changes the damping characteristic;
22b is set so that the attenuation force is large during demagnetization and small during excitation. Therefore, manual switch 3
2 is OFF, all wheels are in a hard state, and when manual switch 32 is ON, all wheels are in a soft state.
一方、マニュアルスイッ−１Ｆ−３２（７）ＯＮ −Ｏ
ＦＦ信号はコントローラ３ｏより前後輪サスペンション
２３，２４へ出力されるのみでなく、同時にステアリン
グ特性を変化させるステアリング減速機５ｏのソレノイ
ド５８への出力３０ｇもインバータ３５でＯＮ−ＯＦＦ
が逆転されて出力される。この場合マニュアルスイッチ
３２がＯＦＦの時ソレノイド５８は励磁され第２図で示
したように減速機５０により上側ステアリングシャフト
２ａと下側ステアリングシャツ）２ｂは直結されてステ
アリング回動比は大きくなり、マニュアルスィツチ３２
がＯＮの時ソレノイド５８は消磁され減速機５０により
上側ステアリングシャツ）２ａの回転は減速されて下側
ステアリングシャツ）２ｂＫ伝わりステアリング回動比
は小さくなる。このため、マニュアルスイッチ３２がＯ
ＦＦの時サスペンション特性は全輪ハードの状態でかつ
ステアリング回動比が大きくなり、全輪ハードの状態に
より生じる応答性に優れ安定性が抑えられた操縦特性が
、ステアリング回動比が大きくなることによりさらに強
調されて、応答性がさらに優れ安定性がさらに抑えられ
た操縦特性となる。また、マニュアルスイッチ３２がＯ
Ｎの時サスペンション特性は全輪ソフトの状態でかつス
テアリング回動比が小さくなり、全輪ソフトの状態によ
り生じる安定性に優れ応答性が抑えられた操縦特性が、
ステアリング回動比が小さくなることによりさらに強調
され、安定性がさらに優れ応答性がさらに抑えられた操
縦特性となる。すなわち本実施例では、マニュアルスイ
ッチ３２の０Ｎ−ＯＦＦによりサスペンション特性が全
輪ンフトと全輪ノ・−ドの状態に切換えることができ、
全輪ソフトの時乗り心地がよく安定性がよく、全輪ノ１
−ドの時乗り心地は犠牲になり応答性がよくなるがこの
時ステアリング特性を同時に制御することにより、乗り
心地変化は変わらないが全輪ソフトの時の安定性および
全輪ソフトの時の応答性がさらに強調された操に１特性
を得ることができる。On the other hand, manual switch -1F-32 (7) ON -O
The FF signal is not only output from the controller 3o to the front and rear wheel suspensions 23, 24, but also the output 30g to the solenoid 58 of the steering reduction gear 5o, which changes the steering characteristics, is turned on and off by the inverter 35.
is output in reverse. In this case, when the manual switch 32 is OFF, the solenoid 58 is energized, and as shown in FIG. switch 32
When is ON, the solenoid 58 is demagnetized and the rotation of the upper steering wheel 2a is decelerated by the reducer 50 and transmitted to the lower steering wheel 2bK, and the steering rotation ratio becomes smaller. Therefore, the manual switch 32 is
When in FF mode, the suspension characteristics are that all wheels are hard and the steering rotation ratio is large, and the steering characteristics that are generated by the all-wheel hard state are excellent responsiveness and less stability, and the steering rotation ratio is large. The result is a handling characteristic with even better responsiveness and even less stability. Also, the manual switch 32 is turned on.
When in N, the suspension characteristics are all-wheel soft and the steering rotation ratio is small, resulting in a steering characteristic with excellent stability and suppressed responsiveness that results from the all-wheel soft state.
This is further accentuated by the reduced steering rotation ratio, resulting in maneuvering characteristics that are even more stable and less responsive. In other words, in this embodiment, the suspension characteristics can be switched between all-wheel foot and all-wheel nodal states by turning the manual switch 32 ON-OFF.
When all wheels are soft, the ride is comfortable and stable, making it the best for all wheels.
- When the vehicle is set to soft mode, the ride comfort is sacrificed and responsiveness is improved, but by controlling the steering characteristics at the same time, the change in ride comfort remains the same, but the stability when all wheels are soft and the responsiveness when all wheels are soft are improved. You can gain 1 characteristic with even more emphasis on manipulation.
一方、第３図においてインバータ３４を取り除（と、マ
ニュアルスイッチ３２がＯＦＦの時サスペンション特性
は全輪ハードでステアリング特性はステアリング回動比
が小さくなり、マニュアルスイッチ３２がＯＮの時はサ
スペンション特性が全輪ンフトでステアリング回動比が
大きくなる。すなわち、この場合にはサスペンション特
性変化により生じる操縦特性の変化をステアリング特性
の変化により相殺して、乗り心地は全輪）・−ドもしく
は全輪ソフトの状態に応じ保たれるが安定性もしくは応
答性の変化は運転者にあまり感じさせない操縦特性を得
ることができる。On the other hand, in Fig. 3, if the inverter 34 is removed (if the manual switch 32 is OFF, the suspension characteristics will be hard on all wheels and the steering characteristics will be such that the steering rotation ratio is small, and when the manual switch 32 is ON, the suspension characteristics will be The steering rotation ratio increases with all-wheel suspension.In other words, in this case, changes in steering characteristics caused by changes in suspension characteristics are offset by changes in steering characteristics, and ride comfort is improved by all-wheel soft or all-wheel soft steering. It is possible to obtain steering characteristics that are maintained depending on the state of the vehicle, but do not make the driver notice much change in stability or responsiveness.
さらに第３図の実施例では、マニュアルスイッチ３２に
よりサスペンション特性を切り換えるものを示したが、
マニュアルスイッチ３２の替わりに走行状態（例えば、
車速、舵角等）に応じて自動的にサスペンション特性を
変化させるようにしだ場合も前述の実施例と同様の操縦
特性を得ることができるう第４図は本発明の実施例にお
けるヨーレイトとステアリング操舵角の関係を示すグラ
フであり、サスペンション特性およびステアリング特性
の変化に伴う各関係を示す。ａおよびＣで示す線（実線
）はステアリング回動比（θＦ／θＳ）を小さくした場
合、ｂおよびｄで示す線（破線）はステアリング回動比
（θＦ／θＳ）を大きくした場合であり、かつ上側の線
ａおよびｂは全輪ソフトの状態の時、下側の線Ｃおよび
ｄは全輪ハードの状態の時である。このグラフにおいて
ａおよびｄの線で示す関係の操縦特性としたものが第３
図の実施例で示した場合であり、第３図の実施例でイン
バータ３４を取り除いた場合はｂおよびＣで示す関係の
操縦特性が得られる。なお本図においてｂおよびＣで表
わされる線は、サスペンション特性およびステアリング
特性の設定によっては、重なったり、上下逆転すること
もある。Furthermore, in the embodiment shown in FIG. 3, the suspension characteristics are switched by the manual switch 32, but
Instead of the manual switch 32, the driving state (for example,
Even if the suspension characteristics are automatically changed according to the vehicle speed, steering angle, etc., it is possible to obtain the same steering characteristics as in the embodiment described above. Figure 4 shows the yaw rate and steering in the embodiment of the present invention. It is a graph showing the relationship between steering angles, and shows each relationship accompanying changes in suspension characteristics and steering characteristics. The lines a and C (solid lines) are when the steering rotation ratio (θF/θS) is decreased, and the lines b and d (broken lines) are when the steering rotation ratio (θF/θS) is increased. The upper lines a and b are for all-wheel soft conditions, and the lower lines C and d are for all-wheel hard conditions. In this graph, the handling characteristics shown by lines a and d are the third
This is the case shown in the embodiment shown in the figure, and if the inverter 34 is removed from the embodiment shown in FIG. 3, steering characteristics having the relationships shown by b and c are obtained. Note that the lines indicated by b and C in this figure may overlap or be upside down depending on the settings of the suspension characteristics and steering characteristics.
以上詳細に説明したように、本発明によれば走行状態に
応じて、もしくは運転者のスイッチ操作によりサスペン
ション特性を全輪ハードの状態もしくは全輪ソフトの状
態に切換えた時、この切換えに伴う乗り心地の変化およ
びロール防止特性等はそのまま維持しながら応答性・安
定性等の操縦特性の変化をステアリング特性の変化によ
り助長もしくは相殺できるため種々の操縦特性を得るこ
とかでき、車の設計時もしくは運転時の自由度が拡がり
利点の多いものである。As explained in detail above, according to the present invention, when the suspension characteristics are switched to all-wheel hard state or all-wheel soft state depending on the driving condition or by the driver's switch operation, the suspension characteristics due to this switching are Changes in handling characteristics such as responsiveness and stability can be promoted or offset by changes in steering characteristics while maintaining changes in comfort and anti-roll characteristics, etc., making it possible to obtain various handling characteristics. This has many advantages as it increases the degree of freedom when driving.
第１図は本発明の総合制御装置を備えた自動車の斜視図
、
第２図は本発明の実施例の主要系統図、第３図は本発明
の実施例の制御回路図、第４図はステアリング操舵角と
ヨーレイトの関係を示すグラフである。
１ ・・・ステアリンクホイール ２，２ａ、
２ｂ・・タブつ′リンダＣメＹフト５・・・ピニオン
６・・・ラ ッ り２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂ
−ンレノイド２３−・・前輪サスペンション ２４
＋・・彼輪サスペンション３０・・・コントローラ
３１・・・車速センサ３２・・・マニュアルスイッチ
３３・・・舵角センサ５０・・・ステアリング減速
機FIG. 1 is a perspective view of an automobile equipped with a comprehensive control device of the present invention, FIG. 2 is a main system diagram of an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a control circuit diagram of an embodiment of the present invention, and FIG. It is a graph showing the relationship between steering angle and yaw rate. 1...Steering link wheel 2, 2a,
2b...Tab 1'Linda C Meft 5...Pinion
6...Large 21a, 21b, 22a, 22b
-renoid 23-...Front wheel suspension 24
+...Kanwa suspension 30...controller
31...Vehicle speed sensor 32...Manual switch
33... Rudder angle sensor 50... Steering reducer
Claims (1)
ションユニット、上記車輪のウチ転舵自在な操舵輪を操
舵するステアリング装置、サスペンションユニットの減
衰力モシ＜はバネ定数のうち少なくともいずれか一方な
全輪同時に制御してサスペンション特性を全輪ハードも
しくは全輪ソフトの状態に可変制御する第１制御手段、
ステアリング装置のステアリングホイールに対する転舵
輪の回動比を可変制御する第２制御手段、および上記サ
スペンションユニットの制御に応シて上記ステアリング
装置を制御するよう上記第１および第２制御手段に制御
信号を発するコントローラからなるサンペンションとス
テアリングの総合制御装置。7) A suspension unit that suspends the vehicle body on each of the front, rear, left and right wheels, a steering device that steers the steerable wheels of the wheels, and a damping force of the suspension unit that is at least one of the spring constants. a first control means for variably controlling the suspension characteristics to be all-wheel hard or all-wheel soft by controlling the wheels simultaneously;
a second control means for variably controlling the rotation ratio of the steered wheels relative to the steering wheel of the steering device, and a control signal to the first and second control means to control the steering device in accordance with control of the suspension unit; Comprehensive control device for sunpension and steering, consisting of a controller that emits signals.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21357182A JPS59102660A (en) | 1982-12-06 | 1982-12-06 | Integrated control device of suspension and steering |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21357182A JPS59102660A (en) | 1982-12-06 | 1982-12-06 | Integrated control device of suspension and steering |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59102660A true JPS59102660A (en) | 1984-06-13 |
Family
ID=16641406
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21357182A Pending JPS59102660A (en) | 1982-12-06 | 1982-12-06 | Integrated control device of suspension and steering |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59102660A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61183264U (en) * | 1985-05-09 | 1986-11-15 | ||
| JPS61183262U (en) * | 1985-05-09 | 1986-11-15 | ||
| GB2559754A (en) * | 2017-02-16 | 2018-08-22 | Jaguar Land Rover Ltd | Steering control method and apparatus |
-
1982
- 1982-12-06 JP JP21357182A patent/JPS59102660A/en active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61183264U (en) * | 1985-05-09 | 1986-11-15 | ||
| JPS61183262U (en) * | 1985-05-09 | 1986-11-15 | ||
| JPH044940Y2 (en) * | 1985-05-09 | 1992-02-13 | ||
| JPH044942Y2 (en) * | 1985-05-09 | 1992-02-13 | ||
| GB2559754A (en) * | 2017-02-16 | 2018-08-22 | Jaguar Land Rover Ltd | Steering control method and apparatus |
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